(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
芝維持車用の動的限定的ステアリングフィードバックシステムであって、
芝維持車のステアリング角または対地速度の少なくとも１つを検出し、かつ芝維持車のステアリング角または対地速度の少なくとも１つに相互関連する入力信号を送信する入力装置と、
芝維持車のステアリング抵抗、旋回比、速度制限、対地速度または旋回角制限の少なくとも１つに影響を及ぼす出力装置と、
ステアリングホイールアセンブリであって、入力装置が、ステアリングホイールアセンブリと運転可能に連結され、ステアリングホイールアセンブリの位置を検出して芝維持車のステアリング角を検出するステアリングホイール位置センサである、ステアリングホイールアセンブリと、
対地牽引システムであって、出力信号が旋回比信号を含み、出力装置が、旋回比信号に基づいて牽引アセンブリの旋回角を変化させるアクチュエータである、対地牽引システムと、
入力信号を受信し、かつ入力信号に基づいて出力装置に制御信号を出力するコントローラであって、入力信号に基づいて、対地速度が予め定める閾値速度に達すると、芝維持車のステアリング抵抗を変化させ、旋回比を変化させ、かつ旋回角制限を変化させるコントローラと、を含むことを特徴とするシステム。
【請求項２】
出力装置が、対地牽引システムの旋回角を変化させるアクチュエータであり、アクチュエータがコントローラから制御信号を受信して芝維持車の旋回角制限を適宜対応して変化させることを特徴とする請求項１記載の動的限定的ステアリングフィードバックシステム。
【請求項３】
入力装置が、対地牽引システムと運転可能に連結され、かつ対地牽引システムの位置を検出して芝維持車のステアリング角を検出するステアリング角センサであることを特徴とする請求項１記載の動的限定的ステアリングフィードバックシステム。
【請求項４】
入力装置が芝維持車の対地速度を検出する対地牽引システムと運転可能に連結される対地速度センサであることを特徴とする請求項１記載の動的限定的ステアリングフィードバックシステム。
【請求項５】
出力装置が、ステアリングホイールアセンブリに運転可能に連結されるステアリング抵抗装置であり、ステアリング抵抗装置がステアリングホイールアセンブリの旋回抵抗性を変化させて芝維持車のステアリング抵抗を変化させることを特徴とする請求項１記載の動的限定的ステアリングフィードバックシステム。
【請求項６】
ステアリング抵抗装置が、
旋回抵抗性を可変的に供給する磁性流体、および電磁石であって、制御信号が電磁石に供給される電流を変化させて、磁性流体によって供給される旋回抵抗性を変化させる、磁性流体および電磁石、または
選択的に係合および脱係合する複数の摩擦板を有し、パルス変調を介して旋回抵抗性を供給する摩擦クラッチアセンブリであって、制御信号がパルス変調のデューティサイクルを変化させて、供給される旋回抵抗性を変化させる、摩擦クラッチアセンブリ、の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項５記載の動的限定的ステアリングフィードバックシステム。
【請求項７】
電力供給システムをさらに含み、対地牽引システムは、電力供給システムから電力を受取って芝維持車を推進させ、出力装置が、芝維持車を速度制限未満に減速させるブレーキシステムであることを特徴とする請求項１記載の動的限定的ステアリングフィードバックシステム。
【請求項８】
電力供給システムをさらに含み、対地牽引システムは、電力供給システムから電力を受取って芝維持車を推進させ、出力装置が、芝維持車の速度制限を変化させる電力供給システムの速度リミッタであることを特徴とする請求項１記載の動的限定的ステアリングフィードバックシステム。
【請求項９】
フレームと、
フレームによって支持される芝維持装置と、
フレームを支持する複数のホイールを含む前記対地牽引システムと、
芝維持装置または対地牽引システムの少なくとも１つに電力を供給する電力供給システムとを含む芝維持車をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の動的限定的ステアリングフィードバックシステム。
【請求項１０】
請求項９記載の芝維持車の制御方法であって、
芝維持車のステアリング角または対地速度の少なくとも１つを検出する工程と、
芝維持車のステアリング角または対地速度の少なくとも１つに相互関連する入力信号をコントローラに送信する工程と、
コントローラから送信され、かつ入力信号に基づく制御信号に従って、対地速度が予め定める閾値速度に達すると、芝維持車のステアリング抵抗を変化させ、旋回比を変化させ、かつ旋回角制限を変化させる工程と、を含むことを特徴とする芝維持車の制御方法。
【請求項１１】
予め定める閾値角をステアリング角が超えるかを検出する工程と、予め定める閾値角をステアリング角が超えると、速度制限を減少させる工程とをさらに含むことを特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
予め定める閾値角をステアリング角が超えるかを検出する工程と、予め定める閾値速度を対地速度が超え、かつ予め定める閾値角をステアリング角が超えると、対地速度を予め定める閾値速度よりも高くならないようにブレーキをかけることによって減少させる工程とを含むことを特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１３】
芝維持車のステアリング角の検出が、ステアリングホイール位置または対地牽引アセンブリ位置の少なくとも１つからステアリング角を検出することを含むことを特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１４】
ステアリング抵抗、旋回比、および旋回角制限を変化させる工程が、
磁場を変化させる電磁石に送られたる電流を変化させて、磁性流体の特性を変化させ、ステアリング抵抗を変化させる工程と、
摩擦クラッチアセンブリのパルス変調のデューティサイクルを変化させてステアリング抵抗を変化させる工程と、の少なくとも１つを含むことを含むことを特徴とする請求項１０記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、芝維持車に関し、詳細には、芝維持車用の動的限定的ステアリングフィードバックシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
本項の記載は単に、本開示に関する背景情報を与えるだけであり、先行技術を構成するものではない。
【０００３】
芝維持車（すなわち、グラウンド保持車）は、ゴルフコース、公園、および他の場所でのグラウンド維持目的のために使用される。乗車芝刈機はたとえば、電力供給システム（たとえば、内燃機関、バッテリなど）、電力供給システムから電力を受取る対地牽引システム、およびユーザが芝刈機を操縦するのを可能とするステアリングホイールアセンブリ、を一般に有する。これらの芝刈機は、かなりの高速度で移動し得、高度の操縦性を有し得る。高速度、および／または急旋回での移動には、低速度、および／または直線での移動時の車の制御よりも技術が要求される。傾斜地または不整地では、最適な運転にさらなる技術が要求されるだろう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、運転制御が容易な芝維持車、そのための動的限定的ステアリングフィードバックシステム、および芝維持車の制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
芝維持車用の動的限定的フィードバックシステムが開示される。本システムは、芝維持車のステアリング角および／または対地速度を検出する入力装置を含む。入力装置は、芝維持車のステアリング角および／または対地速度に相互関連する入力信号を送信する。本システムはまた、芝維持車のステアリング抵抗、旋回比、速度制限、対地速度および／または旋回角制限に影響を及ぼす出力装置を含む。さらに、本システムは、入力信号を受信し、かつ入力信号に基づいて出力装置に制御信号を出力するコントローラを含み、コントローラは、入力信号に基づいて、芝維持車のステアリング抵抗、旋回比、速度制限、対地速度および／または旋回角制限を変化させる。
【０００６】
別の態様において、芝維持車の制御方法が開示される。本方法は、芝維持車のステアリング角および／または対地速度を検出することを含む。本方法はまた、コントローラに入力信号を送信することを含む。入力信号は、芝維持車のステアリング角および／または対地速度に相互関連する。さらに、本方法は、コントローラから送信され、かつ入力信号に基づく制御信号に従って、芝維持車のステアリング抵抗、旋回比、速度制限、対地速度および旋回角制限を変化させることを含む。
【０００７】
さらに別の態様において、芝維持車の制御方法が開示される。本方法は、芝維持車の対地速度を検出し、対地速度が予め定める閾値レベルを超えるかを判断することを含む。本方法はまた、入力信号をコントローラに送信することを含む。入力信号は、芝維持車の対地速度に相互関連する。本方法はまた、対地速度が予め定める閾値レベルを超えると、芝維持車の、ステアリング抵抗を磁性流体によって増大させ、旋回比を増大させ、旋回角制限を減少させることを含む。
【０００８】
さらに、芝維持車の制御方法が開示される。本発明は、ステアリングホイールアセンブリおよび／または対地牽引システムの位置に従って、芝維持車のステアリング角を検出することを含む。本方法はまた、コントローラに入力信号を送信することを含む。入力信号は、芝維持車のステアリング角に相互関連する。さらに、本発明は、コントローラから送信され、かつ入力信号に基づく制御信号に従って、芝維持車の速度制限および／または対地速度を変化させることを含む。
【０００９】
さらなる態様において、フレーム、フレームによって支持される芝維持装置、およびフレームを支持する複数のホイールを含む対地牽引システムを含む芝維持車が開示される。芝維持車はさらに、芝維持装置システムおよび／または対地牽引システムに電力を供給する電力供給システムを含む。さらに、芝維持車は、芝維持車のステアリング角および／または対地速度を検出し、かつ芝維持車のステアリング角および／または対地速度に相互関連する入力信号を送信する入力装置を含む。さらに、芝維持車は、芝維持車のステアリング抵抗、旋回比、速度制限、対地速度、および／または旋回角制限に影響を及ぼす出力装置を有する。芝維持車はさらに、入力信号を受信し、かつ入力信号に基づいて出力装置に制御信号を出力するコントローラを含み、入力信号に基づいて、芝維持車のステアリング抵抗、旋回比、速度制限、対地速度および／または旋回角制限を変化させる。
【００１０】
さらに別の態様において、フレーム、フレームによって支持される芝維持装置、およびフレームを支持する複数のホイールを含む対地牽引システムを含む芝維持車が開示される。芝維持車はさらに、芝維持装置および／または対地牽引システムに電力を供給する電力供給システムを含む。芝維持車はまた、芝維持車の移動方向を変化させるステアリングシステムを有する。さらに、芝維持車は、芝維持車の対地速度を検出する対地速度センサ、およびステアリングシステムのステアリング角を検出するステアリング角センサを有する。さらに、芝維持車は、対地速度センサによって検出される対地速度および／またはステアリング角センサによって検出されるステアリング角に基づいて、ステアリングシステムのステアリング抵抗、ステアリングシステムの旋回比、対地牽引システムの速度制限、対地牽引システムの対地速度、および／またはステアリングシステムの旋回角制限を変化させるコントローラを有する。
【００１１】
さらなる適用分野は、ここに与えられる記載から明白となるであろう。説明および具体的な例は、説明のためだけに意図されており、かつ本開示の範囲を限定しようとするものではないことを理解すべきである。
【００１２】
ここに記載される図面は、説明のためだけのものであり、本開示の範囲を限定しようとするものでは決してない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本開示に従う、芝維持車の斜視図である。
【図２】図１の芝維持車用の動的限定的ステアリングフィードバックシステムの略図である。
【図３】図１の芝維持車用の動的限定的ステアリングフィードバックシステムの略図である。
【図４】動的限定的ステアリングフィードバックシステムの運転方法を説明するフローチャートである。
【図５】動的限定的ステアリングフィードバックシステムの運転方法を説明するフローチャートである。
【図６】動的限定的ステアリングフィードバックシステムの運転方法を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下の記載は単なる例であり、本開示、用途または使用を限定することを意図していない。図面を通じて、対応する参照符号は、同様の、または対応する部品および特徴を示すことを理解すべきである。
【００１５】
最初に図１を参照して、芝刈機１０などの芝維持車（すなわち、グラウンド保持車）が示される。示す実施形態において、芝刈機１０は、フレーム１２、芝維持装置システム１３、および概して参照符号１４が付される対地牽引システム、を通常有する、乗車芝刈機である。ここでの教示は、たとえば、芝刈機、グルーマ、サンドレイク、エアレータ、多目的車、および他の芝維持装置、を有し、電力アシストステアリングシステムを備える、適切なあらゆる芝維持車に適用可能であることが当業者によって理解されよう。
【００１６】
芝維持装置システム１３は、フレーム１２によって支持され、芝維持の目的に適切なあらゆるタイプのものであり得る。いくつかの実施形態において、芝維持装置システム１３は、草刈り用の、または他の芝維持運転用の、複数のリールカッタ１７を含む。しかし、芝維持装置システム１３は、たとえば芝刈り装置、グルーミング装置、レイキング装置、エアレーティング装置、および他の芝維持装置を含む、適切なあらゆる装置を含み得る。
【００１７】
対地牽引システム１４は、フレーム１２を支持し、かつ芝刈機１０に推進力およびステアリングを提供する。示す実施形態において、対地牽引システム１４は、芝刈機１０を推進させるように駆動される複数のフロントホイール１６、およびフレーム１２に対して旋回することで芝刈機１０を操縦することができるリアホイール１８、を有する。対地牽引システム１４は、概略的に参照符号２０が付されるブレーキを有する。ブレーキ２０は、芝刈機１０の対地速度を減少させるのに適切なあらゆるタイプのものであり得る。
【００１８】
さらに、芝刈機１０は、概して参照符号１５が付される電力供給システムを有する。電力供給システム１５は、電力を発生させ、かつ電力を対地牽引システム１４および／または芝維持装置システム１３に伝送するのに適切なあらゆるタイプのものであり得る。たとえば、電力供給システム１５は、機械的もしくは電気的エネルギを発生させる内燃機関、複数のバッテリ、またはこの２つの組合せ、を含み得る。したがって、電力供給システム１５は、電力を発生させ、かつ電力を対地牽引システム１４に供給することによって、芝刈機を推進させる。一実施形態において、電力供給システム１５は、電力を芝維持装置システム１３に供給することによって、リールカッタ１７を回転させる。
【００１９】
示す実施形態において、電力供給システム１５はまた、概略的に参照符号２２が付される速度リミッタを有する。一般的に、芝刈機１０の速度制限（すなわち、最高速度）は、速度リミッタ２２に従って設定される。種々の実施形態において、速度リミッタ２２は、スロットル（不図示）に運転可能に連結されることによって、対地牽引システム１４に利用可能な電力を制限する。種々の実施形態において、速度リミッタ２２は、電力供給システム１５から対地牽引システム１４に供給される電力量を決定する、プログラム化されたロジックである。
【００２０】
芝刈機１０はまた、概して参照符号２４が付されるステアリングホイールアセンブリを有する。ステアリングホイールアセンブリ２４は、ステアリングホイール２６、ステアリングホイール２６から延在するシャフト２８、およびステアリング抵抗装置３０を有する。ステアリング抵抗装置３０は、シャフト２８に運転可能なように連結される。ユーザがステアリングホイール２６を旋回させるにつれ、シャフト２８はその軸線周りに回転し、ステアリング抵抗装置３０は、シャフト２８の回転に対して、予め定める旋回抵抗レベルをもたらす。
【００２１】
いくつかの実施形態において、ステアリング抵抗装置３０は、磁性流体２５および電磁石２７を有する（図３）。磁性流体２５は、２０〜４０容積％にて液体溶媒（たとえば、鉱油、合成炭化水素油、シリコーン油、水、グリコール、合成エステル、パーフルオロポリエーテルなど）に懸濁された、磁場感受性粒子（たとえば、カルボニル鉄、粉末状の鉄、鉄／コバルト合金、ニッケル合金など）を含む周知の流体であり得る。いくつかの実施形態において、磁場感受性粒子は、通常１〜１０ミクロンである。懸濁化剤、チキソトロープ、水抜き防食添加物、摩擦調整剤などの添加剤を含めることもできる。磁性流体２５は、印加磁場の不在下ではニュートン学説によるが、流体２５は、磁場が印加されるにつれ粘度が増大し、かつ降伏力を高める。具体的に、電磁石２７に電流が増大されると、磁場は強度を増大させ、これによって磁性流体２５の特性に影響を及ぼす。結果として、シャフト２８の回転に対する抵抗が増大する。
【００２２】
ステアリング抵抗装置３０は、選択的に係合および脱係合し得る複数の摩擦板を有する、たとえば摩擦クラッチアセンブリを含む、適切な他のあらゆる装置を有し得ることが充分理解されよう。摩擦クラッチアセンブリは、パルス変調を介して（すなわち、予め定めるデューティサイクルにて摩擦板を逐次的に係合および脱係合することによって）ステアリング抵抗を付与する。パルス変調のデューティサイクルが変化して、摩擦クラッチアセンブリによって与えられるステアリング抵抗の量を変化させることができる。
【００２３】
ステアリングホイールアセンブリ２４は、ステアリングホイール位置センサ３１を有する。ステアリングホイール位置センサ３１は、ステアリングホイール２６の回転位置（すなわち、ステアリング角）を検出する。一実施形態において、ステアリングホイール位置センサ３１は、ステアリングホイール２６の位置変化を検出する。芝刈機１０は座席３２を有する。座席３２は、ステアリングホイールアセンブリ２４の後方に位置し、芝刈機１０の運転中にユーザが座る場所を提供する。
【００２４】
芝刈機１０はさらに、概して参照符号３４が付される動的限定的ステアリングフィードバックシステムを有する。フィードバックシステム３４は、以下により詳細に記載されるように、芝刈機１０のステアリングおよび／または速度に影響を及ぼすプログラム化されたロジックを含む、コントローラ３６によって具現される。フィードバックシステム３４はまた、以下により詳細に記載されるように、芝刈機１０の状態を検出し、かつ芝刈機１０の状態に相互関連する入力信号をコントローラ３６に送信する、複数の入力装置含む。さらに、フィードバックシステム３４は、以下により詳細に記載されるように、コントローラ３６からの制御信号を受信することによって芝刈機１０の状態を変化させる、複数の出力装置を含む。
【００２５】
図２および図３を参照して、芝刈機１０のステアリングをより詳細に説明する。示すように、リアホイール１８は、対地牽引システム１４のフォーク３８に回転可能に搭載される。シャフト４０が、フォーク３８に固定され、フォーク３８から上方向に延在する。ギア４２が、シャフト４０の端部に固定され、フォーク３８から離間される。フォーク３８、シャフト４０およびギア４２は、芝刈機１０のフレーム１２に固定されるブラケット４４に回転可能に搭載される。対地牽引システム１４は、コントローラ３６と連絡するアクチュエータ４６を有する。アクチュエータ４６は、適切なあらゆるタイプのものであり得、一実施形態において、電気モータである。アクチュエータ４６は、コントローラ３６によって送信される信号に従って運転可能に回転するシャフト４８を含む。ギア５０がシャフト４８に固定され、ベルト５２がギア４２，５０に回転可能に係合する。
【００２６】
以下により詳細に記載されるように、コントローラ３６は、出力信号をアクチュエータ４６に送信して、出力シャフト４８の回転量を変化させ、ギア４２、シャフト４０およびフォーク３８の回転を生じさせる。一実施形態において、コントローラ３６は、アクチュエータ４６に供給される電流を変化させて、リアステアリングホイール１８の旋回量を変化させる。このため、リアホイール１８は、コントローラ３６から送信される出力信号に従って、旋回する（すなわち、ステアリング角が変化する）。
【００２７】
リアホイール１８は、ステアリング角制限（すなわち、中心直線方向からのリアホイール１８の最大旋回角）を有することが充分理解されよう。種々の実施形態において、コントローラ３６は、リアステアリングホイール１８のステアリング角制限を設定する。さらに、種々の実施形態において、ステアリング角制限は変化し得る。
【００２８】
コントローラ３６は、ステアリングホイール位置センサ３１と連絡し、検出されたステアリングホイール位置に基づいて、ステアリングホイール位置センサ３１から入力信号を受信する。コントローラ３６は、ステアリングホイール位置センサ３１から受信される入力信号に基づいて、出力信号を生成し、アクチュエータ４６に送信する。したがって、ユーザがステアリングホイール２６を旋回させると、ステアリングホイール位置センサ３１がステアリングホイール位置を検出し、ステアリングホイール位置センサ３１がステアリングホイール２６の位置に基づいてコントローラ３６に入力信号を送信し、コントローラ３６がアクチュエータ４６に出力信号を送信する。その後、アクチュエータ４６は、シャフト４８を運転可能に回転させ、リアホイール１８の所望の旋回量をもたらす。
【００２９】
一般的に周知なように、用語「ステアリング比」は概して、ステアリングホイール２６の旋回入力量と、リアホイール１８の旋回出力量との比を表す。議論するように、フィードバックシステム３４は芝刈機１０のステアリング比を変化させる。たとえば、フィードバックシステム３４が旋回比をより高く設定すれば、リアホイール１８のある旋回量をもたらすのにステアリングホイール２６の旋回がより多く必要とされる。フィードバックシステム３４が旋回比をより低く設定すれば、リアホイール１８の同じ旋回量をもたらすのにステアリングホイール２６の旋回がより少なく必要とされる。
【００３０】
前述の芝刈機１０はステアリング制御用の電子制御方式による運転を含むことが理解されよう。しかし、芝刈機１０は、本開示の範囲から逸脱することなく、ステアリングホイールアセンブリ２４と対地牽引システム１４とを運転可能に連結する１つ以上の機械的リンク機構に依存することが充分理解されよう。
【００３１】
以下により詳細に記載されるように、動的限定的ステアリングフィードバックシステム３４は概して、芝刈機１０の対地速度および／またはステアリング角を検出する。入力信号は、この情報に基づいて発生し、コントローラ３６に送信される。その後、コントローラ３６は、制御信号を１つ以上の出力装置に出力して、芝刈機１０の検出されたステアリング角および／または対地速度に基づいて、芝刈機１０の、ステアリング抵抗、旋回比、速度制限、対地速度、および／または旋回角制限を変化させる。したがって、フィードバックシステム３４は、芝刈機１０の運転者制御を改善する。種々の実施形態において、芝刈機１０は、芝刈機１０の対地速度を検出する対地速度センサ６０を有する。対地速度センサ６０は、適切なあらゆるタイプのものであり得る。
【００３２】
芝刈機１０のステアリング角は、適切なあらゆる様式で検出することができる。種々の実施形態において、芝刈機１０のステアリング角は、ステアリングホイール位置センサ３１によって検出される。他の実施形態において、芝刈機１０は、対地牽引システム１４に運転可能に搭載される、ステアリング角センサ３３（図２）を有する。より具体的には、ステアリング角センサ３３は、リアホイール１８の位置を検出する。芝刈機１０のステアリング角は、センサ３１，３３の１つ、または双方によって検出することができることが充分理解されよう。
【００３３】
いくつかの実施形態において、フィードバックシステム３４は自動的に芝刈機１０のステアリング抵抗を変化させる。第１に、対地速度が対地速度センサ６０によって検出され、相互関連する入力信号がコントローラ３６に送信される。一実施形態において、検出された対地速度が予め定める閾値レベルを超えている（すなわち、芝刈機１０が比較的高速度で移動している）とコントローラ３６が判断すれば、コントローラ３６は、ステアリングホイール２６の旋回に抗するステアリング抵抗を増大させるように、ステアリング抵抗装置３０に制御信号を送信する。他の実施形態において、対地速度が予め定める閾値速度未満である（すなわち、芝刈機１０が比較的低速度で移動している）とコントローラ３６が判断すれば、コントローラ３６は、ステアリングホイール２６の旋回に抗するステアリング抵抗を減少させるように、ステアリング抵抗装置３０に制御信号を送信する。複数の閾値速度および対応する数のステアリング抵抗レベルが存在し得ることが充分理解されよう。ゆえに、芝刈機１０が速く移動している場合、ユーザはホイール２６をうっかりと旋回させることはあまりない。というのも、そうするにはより力がいるからである。芝刈機１０がより遅く移動している場合、ステアリングホイール２６は、芝刈機１０の操縦性を改善するようにユーザによってより簡単に旋回し得る。ゆえに、運転者制御が改善される。
【００３４】
他の実施形態において、ステアリング比はフィードバックシステム３４によって自動的に変化する。対地速度センサ６０は、芝刈機１０の対地速度を検出し、コントローラ３６に相互関連する入力信号を送信する。対地速度が予め定める閾値速度を超えている（すなわち、芝刈機１０が比較的高速度で移動している）とコントローラ３６が判断すれば、コントローラ３６は、ステアリング比を増大させるようにアクチュエータ４６に制御信号を出力する。芝刈機１０の対地速度が予め定める閾値速度未満である（すなわち、芝刈機１０が比較的低速度で移動している）とコントローラ３６が判断すれば、コントローラ３６は、芝刈機１０のステアリング比を低下させるようにアクチュエータ４６に制御信号を出力する。コントローラ３６によって設定される、複数の閾値速度および対応する数のステアリング比が存在し得ることが充分理解されよう。ゆえに、芝刈機１０が速く移動している場合、ステアリングホイール２６をうっかりと旋回させてリアホイール１８を旋回させることはあまりない。というのも、ステアリング比が増大しているからである。芝刈機１０がより遅く移動している場合、リアホイール１８は、操縦性の改善のために、ステアリングホイール２６の旋回により反応しやすい。したがって、芝刈機１０の制御が改善される。
【００３５】
他の実施形態において、ステアリング角制限はフィードバック装置３４によって自動的に変化する。対地速度が対地速度センサ６０によって検出され、相互関連する入力信号がコントローラ３６に送信される。対地速度が予め定める閾値速度を超えている（すなわち、芝刈機１０が比較的高速度で移動している）とコントローラ３６が判断すれば、コントローラ３６は、旋回角制限を低下させ、その低下した制限内でのみリアホイール１８の旋回を許容する。対地速度が予め定める閾値速度未満である（すなわち、芝刈機１０が比較的低速度で移動している）とコントローラ３６が判断すれば、コントローラ３６は、旋回角制限を増大させ、その増大した制限内でリアホイール１８の旋回を許容する。他の実施形態において、高速度状態でのリアホイール１８の最大旋回量は、芝刈機１０の中心線から３０度であり、低速度状態での最大タイヤ角は５２度である。コントローラ３６によって設定される、複数の閾値速度および対応する数のステアリング角制限が存在し得ることが充分理解されよう。したがって、芝刈機１０が速く移動している場合、リアホイール１８の旋回量は制限され、高速度、急旋回による芝刈機１８の制御不能はあまりない。芝刈機１０がより遅く移動している場合、芝刈機１０はより急に旋回することができ、操縦性を改善する。
【００３６】
他の実施形態において、フィードバック装置３４は芝刈機１０の速度制限を自動的に変化させる。ステアリング角は、ステアリングホイール位置センサ３１および／またはステアリング角センサ３３によって検出され、相互関連する入力信号がコントローラ３６に送信される。ステアリング角が予め定める閾値角を超えれば（すなわち、比較的急な旋回が検出されれば）、コントローラ３６は、速度リミッタ２２に制御信号を出力し、芝刈機１０の最大速度を減少させる。ステアリング角が予め定める閾値角未満である（すなわち、芝刈機１０が概して直線方向に移動している）とコントローラ３６が判断すれば、コントローラ３６は、芝刈機１０の最大速度を増大させるように速度リミッタ２２に制御信号を出力する。コントローラ３６によって設定される、複数の閾値角および対応する数の速度制限が存在し得ることが充分理解されよう。他の実施形態において、芝刈機１０の旋回が検出されれば、芝刈機１０の速度制限は時間あたり５マイル（５ｍｐｈ）に設定される。ゆえに、芝刈機１０は、直線に移動する際、より高速度で移動し得、芝刈機１０の速度制限は、旋回する際、減少する。したがって、芝刈機１０の制御が改善される。
【００３７】
さらに、種々の実施形態において、フィードバック装置３４は芝刈機１０の対地速度を自動的に変化させる。より具体的には、対地速度センサ６０が芝刈機１０の対地速度を検出し、ステアリング角が、ステアリングホイール位置センサ３１および／またはステアリング角センサ３３によって検出される。相互関連する入力信号がコントローラ３６に送信され、コントローラ３６が制御信号を出力して、検出された対地速度を維持するか、対地速度を減少させる。より具体的には、ステアリング角が予め定める閾値角を超え（すなわち、急旋回が検出される）、かつ対地速度が予め定める閾値レベルを超える（すなわち、芝刈機１０が比較的早く移動している）とコントローラ３６が判断すれば、コントローラ３６は芝刈機１０を減速させるように活性化するブレーキ２０に制御信号を出力する。他の実施形態において、草刈機が時間あたり５マイル（５ｍｐｈ）を超えて移動し、かつユーザが芝刈機１０を急旋回させるようにホイールを旋回させる場合、ブレーキ２０は時間あたり５マイル（５ｍｐｈ）未満に芝刈機を減速させるように自動的に活性化される。したがって、ユーザは、高速度、急旋回状態によって芝刈機１０の制御をあまり失わない。
【００３８】
図４を参照して、ステアリング抵抗、ステアリング比、および旋回角制限の自動変化方法が表わされる。示す実施形態において、本方法は、芝刈機１０の対地速度が対地速度センサ６０によって検出されるブロック１１０を起点とする。その後、判断ブロック１１２において、コントローラ３６が、芝刈機１０が閾値速度を超えて移動しているかを判断する。結果が偽である場合、前述のように、ステアリング抵抗がブロック１１４にて減少し、ステアリング比がブロック１１６にて減少し、旋回角制限がブロック１１８にて増大する。判断ブロック１１２の判断結果が真である場合、前述のように、ステアリング抵抗がブロック１２０にて増大し、ステアリング比がブロック１２２にて増大し、旋回角制限がブロック１２４にて減少する。フィードバックシステム３４が、種々の実施形態に従って、本開示の範囲から逸脱することなく、検出された対地速度に基づいて、たった１つまたは複数の、ステアリング抵抗、ステアリング比、および旋回角制限を変化させ得ることが充分理解されよう。
【００３９】
図５を参照して、芝刈機１０の速度制限の変化方法が説明される。本方法は、芝刈機１０のステアリング角が先に議論したように検出されるブロック１２６を起点とする。その後、判断ブロック１２８において、コントローラ３６が、ステアリング角が閾値角を超えるかを判断する。判断結果が偽である場合、ブロック１３０にて、芝刈機１０の速度制限が減少する。判断ブロック１２８での判断結果が真である場合、芝刈機１０の速度制限がステップ１３２で増大する。
【００４０】
図６を参照して、芝刈機１０の対地速度の自動変化方法が説明される。本方法は、芝刈機１０の対地速度が検出されるブロック１４０を起点とする。その後、ブロック１４２にて、芝刈機１０のステアリング角が検出される。次に、判断ブロック１４４において、コントローラ３６が、検出速度が閾値速度を超えるか、およびステアリング角が閾値角を超えるかを判断する。判断結果が偽である場合、プロセスがブロック１４０および１４２に逆戻りする。しかし、判断ブロック１４４の結果が真である場合、コントローラ３６は、ステップ１４６においてブレーキ２０が自動的にかかるように、ブレーキ２０に制御信号を出力する。
【００４１】
動的限定的ステアリングフィードバックシステム３４が芝刈機１０の運転手制御を改善することが充分理解されよう。各出力装置（すなわち、ステアリング抵抗装置３０、アクチュエータ４６など）由来の出力信号が、コントローラ３６に送信し返されて芝刈機１０の動的挙動を制御するように、システム３４がフィードバック制御システムとして構成され得ることも充分理解されよう。
【００４２】
本開示は、明細書に記載され、種々の実施形態を参照する図面において示されているが、請求の範囲に定義される本開示の範囲から逸脱することなく、種々の変更がなされ、同等物が本開示の要素と置換されてもよいことが当業者によって理解されよう。さらに、種々の実施形態の間で特徴、工程、要素および／または機能の混合および適合が明確に意図されるので、別に記載されていなければ、一実施形態の特徴、工程、要素および／または機能が、必要に応じて、別の実施形態に組込まれてもよいことを本開示から当業者は充分理解するだろう。さらに、本開示の必須の範囲から逸脱することなく、ある構成を本開示の教示へ適合させるような多くの変更がなされてもよい。したがって、本開示は、本開示を実行するのに現在意図される最良の形態として図面に説明され、かつ明細書に記載される特定の実施形態に限定されないが、本開示が、前述の記載および従属請求項内に含まれるあらゆる実施形態を含むことが意図される。
【符号の説明】
【００４３】
１０  芝刈機
１２  フレーム
１３  芝維持装置システム
１４  対地牽引システム
１５  電力供給システム
１６  フロントホイール
１７  リールカッタ
１８  リアホイール
２０  ブレーキ
２２  速度リミッタ
２４  ステアリングホイールアセンブリ
２５  磁性流体
２６  ステアリングホイール
２７  電磁石
２８  シャフト
３０  ステアリング抵抗装置
３１  ステアリングホイール位置センサ
３２  座席
３３  ステアリング角センサ
３４  動的限定的ステアリングフィードバックシステム
３６  コントローラ
３８  フォーク
４０  シャフト
４２  ギア
４４  ブラケット
４６  アクチュエータ
４８  シャフト
５０  ギア
５２  ベルト
６０  対地速度センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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